Karácsonykor múlt ötven éve, hogy formálisan megkezdte működését a NASA követőállomás-hálózata, amelyet Deep Space Network (DSN) néven ismerünk.
A Föld közvetlen környezeténél messzebb küldött amerikai űreszközökkel való kapcsolattartásra szolgáló rádióantenna-rendszer egy ideiglenes hálózatként kezdte pályafutását. Az azóta jócskán kiterjedt, a kaliforniai Jet Propulsion Laboratory (JPL) irányítása alatt levő hálózat teszi lehetővé, hogy a Naprendszer legtávolabbi részeire küldött űrszondákról eljussanak a Földre a mérési adatok és a képek, valamint hogy a földi irányítók rádiós úton parancsokat küldjenek az űreszközökre.
A kommunikációs technológiák a távírótól a telefonon át az internetig az elmúlt egy-két évszázad alatt fokozatosan „összezsugorították” Földünket, mára egyfajta globális faluvá alakítva azt. Olyannyira hozzászoktunk a mindennapos távközlési lehetőségekhez, hogy nem is feltétlenül tudatosul bennünk: a hálózatok nem terjednek tovább a Földnél. Márpedig ha egy űreszközt küldünk a Holdra, a szomszédos bolygókhoz, vagy akár távolabbi helyekre, akkor feltétlenül kommunikálnunk kell vele, különben az egész küldetésnek nem lenne sok értelme: nem értesülnénk róla, hogy mit mér vagy mit „lát” az eszközünk.
A DSN közvetlen elődjének tekinthető az az amerikai katonai hálózat, amely az 1950-es években – az űrkorszak kezdetén – alakult ki. A neve Deep Space Instrumentation Facility (DSIF) volt, eredetileg három állomással. A helyszínek: Goldstone (Kalifornia, USA), Woomera (Ausztrália) és Johannesburg (Dél-Afrika). Mindegyik egy 26 m-es átmérőjű rádióteleszkóppal volt felszerelve. Egymással a kapcsolatot telefonon és távírón, elsősorban tenger alatti és szárazföldi távközlési kábelek révén tartották. Feladatuk a legelső amerikai űreszközök kiszolgálása volt. A DSIF irányító központja (Space Flight Operations Facility, SFOF) a mai elképzeléseinkkel igencsak kezdetleges módon – telefonos megbeszélésekkel, hirdetőtáblákra tűzött vagy táblákra írt feljegyzésekkel – koordinálta a Holdhoz küldött Ranger, valamint a Vénuszhoz és a Marshoz indított Mariner küldetéseket.
Az igények azonban nőttek, s a JPL akkori igazgatója, William Pickering 1963. december 24-én kelt utasításával átalakította a DSIF működését. Ezt a dátumot tekintik ma a modern DSN születésnapjának.
Elkezdődött egyrészt a hálózat kiterjesztése, másrészt az űreszközökkel való kommunikáció vivőfrekvenciájának átalakítása. Áttértek a korábbi 960 MHz-ről (L-sáv) a 2200 MHz-re (S-sáv), amely nagyobb sávszélességet, és így egységnyi idő alatt több információ átvitelét tette lehetővé. Egy ideig egyszerre működtek az L- és S-sávú vevőberendezések a DSN antennáin. Ugyancsak ekkortájt jelentek meg az atomórák az állomásokon, és a NASA belső földi távközlési hálózata fejlődésével az űrhivatal minden központja és létesítménye kapcsolódhatott a DSN állomásaihoz.
Ahogy a NASA programjai egyre kiterjedtebbek lettek, úgy bővült a DSN is. Az 1960-as években a későbbi Apollo programot előkészítő automata Hold-kutató szondák (Lunar Orbiter, Surveyor) a korábbiaknál összetettebb programot hajtottak végre, ezért gyorsabb és korszerűbb kommunikációs rendszert igényeltek. Ekkor, 1964-ben építették a 64 m-es átmérőjű antennák első példányát Goldstone-ban. Ahogy egyre több űrszonda indult, szükségessé vált több állomás is. Egyrészt a párhuzamos kiszolgálásukra, másrészt azért, hogy a Föld forgása miatt egy-egy szonda szükség esetén mindig látható legyen legalább az egyik DSN állomásról. Emiatt az antennákat a Föld körül különböző helyekre, földrajzi hosszúságban egymástól nagyjából egyenlő távolságra telepítették. A DSN másik két nagy antennája Robledo (Spanyolországban, Madridtól kb. 60 km-re nyugatra) és Tidbinbilla (Ausztráliában, Canberrától kb. 15 km-re) mellett található.
A goldstone-i (Kalifornia) 64 m-es antennát 1964-ben kezdték el építeni a Mojave-sivatagban.
A Voyager-2 űrszonda 1989-ben repült el a Neptunusz mellett. Hogy a távolból érkező gyenge adást nagyobb biztonsággal vehessék, megnövelték a 64 m-es goldstone-i antenna (DSS-14) átmérőjét 70 m-re. A fénykép 1987 decemberében készült.
A 70 m-es átmérőjű antenna Goldstone-ban, mai formájában, egy 2012-es fotón. (Képek: NASA / JPL-Caltech)
Ötven évvel ezelőtti megalakítása óta a DSN lényegében minden olyan amerikai űreszközzel kapcsolatban volt, amelyet a Holdra vagy azon túlra indítottak. Természetesen nem csak az amerikaiakkal, hiszen az űrügynökség számtalan alkalommal segíti partnereit azok bolygóközi űrszondáinak kommunikációs vagy helymeghatározási célú támogatásával. Jelenleg több mint 30 különböző amerikai és nemzetközi programmal vannak kapcsolatban.
Az űreszközökkel való kapcsolattartáson túl, a DSN nagy rádióteleszkópjait a közvetlen űrkutatási alkalmazásoktól eltérő tudományos vizsgálatok céljára is használják. A goldstone-i 70 m-es antenna gyakran vesz részt a Földhöz közel kerülő kisbolygók radaros vizsgálatában. A DSN antennák és más földi rádióteleszkópok együtt végzett csillagászati megfigyelései révén, az adatok kombinálásával pedig például távoli aktív galaxismagok legbelső szerkezetét tudják vizsgálni, az elérhető legnagyobb felbontással. Az alkalmazott technika neve nagyon hosszú bázisvonalú interferometria (VLBI).
Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
Hiba a Deep Space Networkben
Kisbolygó-megfigyelés radarral
2005 YU55, a kisbolygóvendég
Űr-VLBI (1. rész) – születésnap!
A DSN 50 éves évfordulójáról (Sky and Telescope)
Az 50 éves DSN évforduló honlapja, képekkel (JPL)
Alig több mint egy nappal azután, hogy egy amerikai Minotaur-1 hordozórakéta egyszerre 29 műholdat állított pályára, a rekordot 32-vel máris megdöntötte egy Oroszországból indított Dnyepr rakéta.
